ბუნებაში მრავალი სხვადასხვა ფერის ალმასი გვხვდება. ფერადი ალმასებიდან ყავისფერი და ყვითელი ყველაზე მეტადაა გავრცელებული. ვარდისფერი, ცისფერი, სტაფილოსფერი, მწვანე, წითელი, იასამნისფერი, შავი, ნაცრისფერი და თეთრი ფერები კი უკიდურესად იშვიათია.

უკიდურესად იშვიათი ფერი 100 000 ალმასიდან მხოლოდ რამდენიმეს აქვს. ფერი შეიძლება ნებისმიერი ინტენსივობის იყოს — "ძალიან ღიაც" და "ხასხასაც". იმისთვის, რომ ალმასი "ფერადად" კლასიფიცირდეს, შეფერილობა შესამჩნევი პირაღმა მდგომარეობაში უნდა იყოს.

რა იწვევს ალმასებში ფერის არსებობას?

ბუნებრივი ალმასი მინერალია, რომელიც კრისტალური ნახშირბადის იშვიათ ფორმას წარმოადგენს. თუ ალმასი მხოლოდ ნახშირბადისგან შედგება და მისი კრისტალური სტრუქტურა სრულყოფილია, მაშინ ის სრულიად უფერო იქნება. ამისდა მიუხედავად, ამდენად სრულყოფილი ალმასი იშვიათია. ალმასთა კრისტალების უმეტესობას უამრავი დეფექტი უჩნდება როგორც ჩამოყალიბების პროცესში, ასევე დედამიწაზე გატარებული მილიარდობით წლის განმავლობაში. ერთ ალმასს შეიძლება მრავალი ტიპის დეფექტი ჰქონდეს.

ზოგმა დეფექტმა შეიძლება იმაზე მოახდინოს გავლენა, თუ როგორ გადის ალმასში სინათლე. შესაძლოა, ამ ნაკლოვანებების ზემოქმედებით კრისტალმა სინათლის ზოგიერთი ტალღის სიგრძე გაატაროს, სხვები კი — შთანთქას. სინათლის ტალღის ყოველი სიგრძე სხვადასხვა ფერს შეესაბამება. ალმასის ფერს შერჩევითი გატარება და შთანთქმა სწორედ ამიტომ განსაზღვრავს.

ალმასის კრისტალურ მესერში მიმდინარე დეფექტების რამდენიმე მაგალითი:

• ნახშირბადის ზოგი ატომის სხვა ელემენტების (მაგალითად, აზოტის ან ბორის) ატომებით ჩანაცვლება.
• რამდენიმე ადგილას სიცარიელე ნახშირბადის ატომების ნაცვლად.
• პატარა დეფორმაციები მესერში.
• სხვა (არაალმასური) მასალის შერევა კრისტალში.

ამ დეფექტთაგან თითოეულს უფრო დეტალურად ქვემოთ განვიხილავთ.

უნდა აღვნიშნოთ, რომ სიტყვა "დეფექტი" დამაბნევლად ჟღერს. ალმასთა ეს ნაკლოვანებები მხოლოდ უჩვეულო შეფერილობას იწვევს და არაფერს სხვას. მინერალის ხარისხსა და გამძლეობაზე ეს დეფექტები გავლენას არ ახდენს.

ატომთა ჩანაცვლებით გამოწვეული დეფექტები

ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულ დეფექტს მაშინ ვიღებთ, როცა ალმასის კრისტალურ მესერში ნახშირბადის ატომებს სხვა ელემენტის ატომები ანაცვლებს. თუ ნახშირბადს აზოტი ანაცვლებს, შეიძლება ყვითელი ალმასი მივიღოთ. ამ დროს მინერალის კრისტალი ლურჯ ტალღის სიგრძეს შთანთქავს, ყვითელს კი — ატარებს. ეს ყვითელი შუქი ჩვენს თვალს ხვდება, შედეგად კი ალმასს ყვითლად აღვიქვამთ.

მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში 118 ქიმიური ელემენტია. მიუხედავად ამისა, მათგან მხოლოდ რამდენიმეს აქვს იმდენად მცირე ზომის ატომი, რომ ალმასის კრისტალში მათ მიერ ნახშირბადის ჩანაცვლებამ ფერი წარმოქმნას. ამ იშვიათ ელემენტებს შორისაა აზოტი, ბორი და წყალბადი. ნახშირბადის ატომის წყალბადის ატომით ჩანაცვლებით შეიძლება იასამნისფერი ალმასი მივიღოთ, ბორის ატომით კი — ცისფერი. საინტერესოა, რომ ნახშირბადის მილიონობით ატომს შორის მოხვედრილ ერთ ბორის ატომსაც კი ალმასისთვის შესამჩნევი ცისფერი ფერის მინიჭება შეუძლია.

სიცარიელით გამოწვეული დეფექტები

ალმასის ფერს გამოსხივებასთან ექსპოზიციაც აყალიბებს. თუ ალმასი მინერალთა რადიოაქტიურ მარცვლებთანაა ახლოს, მას შეიძლება მაღალი სიჩქარის ნაწილაკთა ნაკადი მოხვდეს. ამ ნაკადმა, შესაძლოა, ნახშირბადის ატომები კრისტალურ მესერში თავიანთი პოზიციიდან გამოდევნოს. ეს დეფექტი წითელ სინათლეს შთანთქავს, მწვანეს კი — ატარებს. შედეგად მწვანე ალმასს ვიღებთ. ეს ძალიან იშვიათი ფერია. უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგ შემთხვევაში მწვანე ფერი ალმასის კრისტალში აზოტის, წყალბადის ან ნიკელის მოხვედრითაც მიიღება.

კრისტალური მესრის დეფორმაცია

ალმასი დედამიწის სიღრმეში ყალიბდება, სადაც ის ამის შემდეგ მილიონობით წელს ატარებს. ამ გარემოში ტემპერატურა და წნევა ექსტრემალურია. ზოგიერთი ალმასი თავისი არსებობის დიდ ნაწილს იმ ადგილებში ატარებს, სადაც მას ტექტონიკური ფილების გვერდით ძალებთან აქვს შეხება.

იმისდა მიუხედავად, რომ ალმასი უკიდურესად გამძლეა, ამ გარემომ კრისტალურ მესერში ნახშირბადის ატომები შეიძლება მწყობრიდან გამოიყვანოს. ეს გადაადგილება უმეტესად ალმასის იმ ზედაპირის გასწვრივ ხდება, რომელსაც "სრიალის სიბრტყეებს" უწოდებენ (გემოლოგიურ ლიტერატურაში ამას ხშირად "ლამელას" ეძახიან).

გემოლოგია ძვირფასი ქვების შემსწავლელი მეცნიერებაა.

ლამელა "ბზარი" არ არის. ეს ალმასის ის სიბრტყეა, სადაც ნახშირბადის ატომები უბრალოდ მცირედით გადაადგილდა. ამ გზით ალმასის სტრუქტურული მთლიანობა არ ირღვევა. ამის მიუხედავად, ლამელა კრისტალში სინათლის გავლას ცვლის — ტალღის ზოგიერთ სიგრძეს ატარებს, სხვებს კი შთანთქავს. ლამელაზე მიკროსკოპით დაკვირვებისას ფერის დანახვაა შესაძლებელი. ზოგ ალმასს ერთმანეთის პარალელური რამდენიმე ლამელა აქვს. ეს მინერალის ფერის სიმკვეთრეს ზრდის. კრისტალური მესრის დეფორმაციით უმეტესად ყავისფერი ალმასი ყალიბდება, იშვიათად კი — ვარდისფერი ან წითელი.

როცა წითელი სინათლე კრისტალში სუსტად გადის, ვარდისფერ შეფერილობას ვიღებთ; უფრო ძლიერად გავლის შემთხვევაში კი — წითელს. სწორედ ამიტომ, ბუნებაში ვარდისფერი ალმასები წითელზე გაცილებით ხშირად გვხვდება. მეტიც, წმინდად წითელი ალმასები, იშვიათობიდან გამომდინარე, ყველაზე ძვირადღირებულია.

მინარევები

ალმასებში შავ ფერს მინარევთა მაღალი სიმკვრივე იწვევს. ასეთ ალმასში იმდენი მინარევია, რომ ეს სინათლის გავლაზეც მოქმედებს. შავ ალმასში, როგორც წესი, მინარევებად გაუმჭვირი მინერალები გვხვდება — მაგალითად, გრაფიტი, ჰემატიტი ან პირიტი.

მინერალები, რომელთაც ხშირად "თეთრ ალმასებს" ეძახიან, GIA-ს ფერთა შეფასების სკალაზე გამჭვირვალე ალმასებს შეესაბამება. ასე მათ ხშირად მოიხსენიებენ, მაგრამ ეს ზუსტი სახელი არაა. უმჯობესია, ასე მხოლოდ რეალურად თეთრი ალმასები მოვიხსენიოთ და არა — გამჭვირვალე. ამ ფერსაც მინარევები წარმოქმნის.

ასევე უნდა აღინიშნოს, რომ წმინდა შეფერილობა (მხოლოდ ერთი ფერი) ძალიან ცოტა ალმასს თუ აქვს. უმეტესი მათგანი გარდამავალი ფერისაა, მაგალითად, "ყვითელსა და მწვანეს შორის". ალმასთა შესაძლო ფერები ხილული სპექტრის ფერთა გრადიენტს ქმნის.

ფერად ალმასთა წყაროები

• გოლკონდას სულთანატში ალმასების მოპოვება ჯერ კიდევ მე-15 საუკუნეში დაიწყეს. დღეს ეს ტერიტორია ინდოეთის ორ შტატს აერთიანებს — ტელანგანასა და ანდჰრა-პრადეშს.

• დასავლეთ ავსტრალიის არგილის საბადო ფერადი ალმასების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი წყარო 1985 წლიდანაა. აქ განსაკუთრებით ხშირად თეთრ, წითელ და იასამნისფერ ალმასებს მოიპოვებენ.

• რუსეთის ALROSA-ს საბადოებს "ფერადი ალმასების ბაზრის ლიდერობის" ამბიცია აქვს. ავსტრალიური საბადოს მსგავსად, ეს დეპოზიტიც ოროგენულ რეგიონთანაა ახლოს — აქ ქანებზე ტექტონიკური პროცესები მოქმედებს. მიიჩნევა, რომ სწორედ ეს წარმოშობს ამ საბადოებში ფერად ალმასებს.

აგრეთვე აღსანიშნავია Lulo-ს პროექტი ანგოლაში, მინას-ჟერაისის რეგიონი ბრაზილიაში, პრემიერის საბადო სამხრეთ აფრიკაში. გარდა ამისა, ფერად ალმასებს ცენტრალური აფრიკის რესპუბლიკის, სიერა-ლეონეს, ზიმბაბვეს, გაიანასა და ტანზანიის საბადოებშიც ხშირად მოიპოვებენ.

ფერთა ხელოვნური მოდიფიკაცია

ზემოთ განხილული ინფორმაცია მხოლოდ ბუნებრივად ფერად ალმასებს ეხება. ზოგჯერ კი ალმასებს ფერს ხელოვნურად ანიჭებენ. ეს ძირითადად 2 გზით ხდება:

1. ზედაპირზე განხორციელებული ცვლილებები

ეს ალმასის ზედაპირზე გარკვეული ნივთიერებების (მელნის, საღებავის ან მეტალის ოქსიდის ფენების) დატანას გულისხმობს. ეს მინერალში სინათლის გატარებასა და არეკვლას ცვლის, შესაბამისად — ფერსაც. მაგალითად, სილიციუმის დიოქსიდისა (SiO₂) და ოქროს შერევით ვარდისფერი შეფერილობა მიიღება; SiO₂-ისა და ვერცხლის შერევით ცისფერი ან ყვითელი; Fe₂O₃ კი სტაფილოსფერს გვაძლევს.

ამ გზებით შეცვლილი ფერი მხოლოდ დროებით ნარჩუნდება.

2. კრისტალური მესრის მოდიფიკაციები

ფერის მისაღებად ზოგჯერ ალმასის შიდა ატომურ სტრუქტურას ცვლიან. საამისოდ ხშირად ირადიაციას და HPHT (მაღალი წნევა, მაღალი ტემპერატურა) მეთოდს იყენებენ. ეს გზები იმ პროცესების იმიტაციაა, რომლებსაც ბუნებრივად ფერადი ალმასები დედამიწის სიღრმეებში გადის.

რა ღირს ფერადი ალმასები?

ყველაზე იშვიათი ფერის ალმასების თითო კარატი მილიონობით დოლარი ღირს. ამრიგად, ფერადი ალმასი ერთ-ერთი ყველაზე ძვირადღირებული მასალაა მსოფლიოში. მეორე მხრივ, ზოგი ალმასი შედარებით ხელმისაწვდომია — განსაკუთრებით ყავისფერი, რუხი და შავი ალმასები. მათი თითო კარატის ფასი ხშირად რამდენიმე ათასი დოლარია. ამ ფერების ალმასების შემდეგ, გავრცელებულობის მხრივ ყვითელი ალმასებია. მათი თითო კარატი 5 000-იდან 10 000-მდე აშშ დოლარის ფარგლებშიც შეგიძლიათ შეიძინოთ.

ყვითელ ალმასებზე უფრო იშვიათი ცისფერი, მწვანე და ვარდისფერი ალმასებია. მათ სტაფილოსფერი, იასამნისფერი და წითელი ფერები მოსდევს. მათი ფასები თითო კარატზე ძირითადად $100 000-იდან $1 000 000-მდე მერყეობს.

რასაკვირველია, ფერადი ალმასების (ისევე, როგორც სხვა ნებისმიერი მინერალის) ფასს მხოლოდ შეფერილობა არ განსაზღვრავს. ამ მხრივ ალმასის ზომასა და ხარისხსაც უდიდესი მნიშვნელობა აქვს.

ფერადი ალმასების, ისევე როგორც სხვა მინერალების შესწავლა კომპლექსური ატომური სტრუქტურებისა და გეოლოგიური ძალების გაგებას მოითხოვს. თითოეული ალმასი ექსტრემალური გარემო პირობების მილიონწლიან უნიკალურ ისტორიას ინახავს. რაც მთავარია, ფერადი ალმასების არსებობა გვახსენებს, რომ ზოგჯერ ნაკლოვანება სრულყოფილებაა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.